JP3353436B2 - Current amplification control device - Google Patents

Current amplification control device

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JP3353436B2
JP3353436B2 JP01613394A JP1613394A JP3353436B2 JP 3353436 B2 JP3353436 B2 JP 3353436B2 JP 01613394 A JP01613394 A JP 01613394A JP 1613394 A JP1613394 A JP 1613394A JP 3353436 B2 JP3353436 B2 JP 3353436B2
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current
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imax
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和孝 安達
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電流をフィードバック
することのない電流増幅装置によりモーターを駆動する
場合において、モーターの逆起電圧の影響を補正しモー
ター電流指令値に対するモーターへの入力電流の誤差を
なくす方法を備えた電流増幅制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor amplifying device which does not feed back a current. When the motor is driven, the effect of the back electromotive force of the motor is corrected and the input current to the motor with respect to the motor current command value is corrected. The present invention relates to a current amplification control device having a method for eliminating an error.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、モーター駆動式四輪操舵車に適用
される電流増幅制御装置としては、例えば、図10に記
載のものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a current amplification control device applied to a motor-driven four-wheel steering vehicle, for example, the one shown in FIG. 10 is known.

【0003】図10はモーター1の位置決め制御を行う
コントローラであって、モーター角位置指令値θ* とモ
ーター角位置信号θにより電流指令値I* を演算するモ
ーター位置決め制御演算部2と、モーター位置決め制御
演算部2からの電流指令値I* にしたがいモーター入力
電流を制御する電流増幅制御装置3から構成される。そ
して、電流増幅制御装置3は、実際のモーター電流Iを
検出し、これをフィードバックすることにより、電流指
令値I* に一致したモーター電流Iを得るようにしてい
る。
FIG. 10 shows a controller for controlling the positioning of the motor 1, a motor positioning control calculation unit 2 for calculating a current command value I * based on a motor angular position command value θ * and a motor angular position signal θ, and a motor positioning control unit. A current amplification control device 3 controls a motor input current according to a current command value I * from the control calculation unit 2. Then, the current amplification control device 3 detects the actual motor current I and feeds it back to obtain the motor current I that matches the current command value I * .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電流増幅制御装置にあっては、実際に流れるモータ
ー電流Iを検出する電流検出部4や電流フィードバック
部5において三角波発生器や右回転回路部や左回転回路
部を必要とするため、コントローラのコストが高くなっ
てしまうという問題があった。
However, in the above-described conventional current amplification control device, a triangular wave generator or a clockwise rotation circuit unit is used in the current detection unit 4 and the current feedback unit 5 for detecting the actually flowing motor current I. And the necessity of the left rotation circuit section, there is a problem that the cost of the controller is increased.

【0005】そこで、本出願人は、先に特願平6−38
71号(平成6年1月19日出願)において、モーター
電源電圧,モーターの内部インピーダンスおよび各素子
の遅れ等を考慮し、パワートランジスタ・スイッチング
時間をモーターの位置決めを行なう演算装置により演算
し、この演算結果に基づき演算装置から直接、パワート
ランジスタのスイッチングを行なう構成とし、これによ
り、モーター電流をフィードバックすることなくモータ
ー制御部からの電流指令値と一致するモーター電流が得
られる装置を提案した。
Accordingly, the applicant of the present application has previously filed Japanese Patent Application No. 6-38.
No. 71 (filed on Jan. 19, 1994), the power transistor switching time is calculated by an arithmetic unit for positioning the motor in consideration of the motor power supply voltage, the internal impedance of the motor, the delay of each element, and the like. A device has been proposed in which the power transistor is switched directly from the arithmetic unit based on the arithmetic result, and thereby a motor current that matches the current command value from the motor control unit can be obtained without feeding back the motor current.

【0006】しかしながら、この先行する電流増幅制御
装置にあっては、モーター逆起電圧の影響を考慮してい
ないため、モーターが高速で回転すると電流指令値とモ
ーターの入力電流が一致しなくなってしまい、モーター
の位置決め応答が設計者の希望する応答と異なってしま
うという問題を残している。
However, in this prior art current amplification control device, since the influence of the motor back electromotive voltage is not taken into account, when the motor rotates at high speed, the current command value does not match the input current of the motor. Another problem is that the positioning response of the motor differs from the response desired by the designer.

【0007】本発明は、このような問題に着目してなさ
れたもので、第1の目的とするところは、電流指令値に
基づきモーター電流を制御する電流増幅制御装置におい
て、電流検出部や電流フィードバック回路を必要とせず
コスト的に有利としながらモーターが高速で回転する時
に設計目標にほぼ一致するモーターの位置決め応答を得
る装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of such a problem. A first object of the present invention is to provide a current amplification control device for controlling a motor current based on a current command value. It is an object of the present invention to provide a device which obtains a positioning response of a motor which almost coincides with a design target when the motor rotates at a high speed, without requiring a feedback circuit and at a cost advantage.

【0008】第2の目的とするところは、第1の目的に
加え、モーターへ入力する最大電流が制限されている場
合に精度よくモーターの逆起電圧を推定することにあ
る。
A second object is to estimate the back electromotive voltage of the motor with high accuracy when the maximum current input to the motor is limited, in addition to the first object.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るため請求項1記載の第1の発明の電流増幅制御装置で
は、図1のクレーム対応図に示すように、モーターaに
電流を供給するパワートランジスタ部bと、モーターa
の角位置を検出するモータ角位置検出手段cと、モー
ターaの電源電圧を検出するモーター電源電圧検出手段
dと、モーターaの動特性の非線形性やモデル化誤差を
補償しモーターの動特性が常に予め設定された線形モデ
ルとなるようにロバスト補償制御するためのモーター入
力電流を算出するモーター動特性補償部eと、予め設定
されたモーターaの動特性を得るためににモデルマッチ
ング演算を行ってモーター入力電流を算出するモーター
位置決め制御部fと、前記モーター動特性補償部eによ
り算出されたモーター入力電流と前記モーター位置決め
制御部fにより算出されたモーター入力電流を加算し、
モーター電流指令値を決定するモーター電流指令値決定
部gと、前記モーター位置決め制御部fにより算出され
たモーター入力電流と前記モータ角位置検出手段c
により検出されたモーターの角位置と、前記モーター動
特性補償部eで予め設定された線形モデルのモーター動
特性と、に基づきモーター角速度を推定し、推定された
モーター角速度と、予め測定したモーターの逆起電圧定
数との積算によりモーターaの逆起電圧を推定するモー
ター逆起電圧推定部hと、前記モーター電源電圧検出手
段dにより検出されたモータの電源電圧から前記モータ
ー逆起電圧推定部hにより推定されたモーターの逆起電
圧を減算した値を、予め測定したモーターaやパワート
ランジスタ部bのインピーダンスにより除算して求めた
電流値と、前記モーター電流指令値決定部gにより決定
したモーター電流指令値との比に応じて前記パワートラ
ンジスタ部bの基本スイッチング時間を決定する基本ス
イッチング時間演算部iと、前記モーター電流指令値と
前記基本スイッチング時間に基づいて、前記パワートラ
ンジスタ部bのスイッチングを制御するパワートランジ
スタ・スイッチング制御部jと、を備えていることを特
徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a current amplification control device for supplying a current to a motor a, as shown in FIG. Power transistor b to be supplied and motor a
A motor over angle position detection means c for detecting the angular position of the motor power supply voltage detecting means d for detecting the power supply voltage of the motor a, the nonlinearity and the modeling error of the dynamic characteristics of the motor a
A linear model in which the dynamic characteristics of the motor are always preset
A motor dynamic characteristic compensating unit e for calculating a motor input current for robust compensation control so that Le preset
Model matching to obtain the dynamic characteristics of the motor a
A motor positioning control unit f for calculating a motor input current by performing a motoring operation, and a motor dynamic characteristic compensating unit e.
Calculated motor input current and motor positioning
The motor input current calculated by the control unit f is added ,
A motor current command value determining unit g that determines a motor current command value, and a motor current command value determined by the motor positioning control unit f.
And motor input current and the motor over angle position detecting means c
Angular position of the motor detected by the
Motor operation of the linear model preset in the characteristic compensation unit e
The motor angular velocity is estimated based on the characteristics and
Motor angular velocity and pre-measured motor back-EMF voltage
A motor counter electromotive voltage estimation unit h which estimates a counter electromotive voltage of the motor a by multiplication of the number, the motor power supply voltage detecting hands
Motor back electromotive force estimated by the motor back electromotive voltage estimation unit h from the motor power supply voltage detected by the stage d
The value obtained by subtracting the pressure was divided by the impedance of the motor a and the power transistor b measured in advance .
Determined by the current value and the motor current command value determination unit g
The basic switching time calculating unit i which determines the basic switching time of the power transistor unit b in accordance with the ratio between the motor current command value, based on the motor current command value and the basic switching time, the power transistor And a power transistor / switching control unit j for controlling the switching of the unit b.

【0010】上記第2の目的を達成するため請求項2記
載の第2の発明の電流増幅制御装置では、図1のクレー
ム対応図に示すように、請求項1記載の電流増幅制御装
置において、前記モーターaへ入力する最大電流が制限
されている場合、前記モーター逆起電圧推定部hは、逆
起電圧推定に用いる電流値uとして、 I* ≦Imax のとき、 u=IM** >Imax かつIM*≦Imax のとき、 u=IM*−{IR*−(Imax −IM*)}/2 I* >Imax かつIM*>Imax のとき、 u=Imax ここで、 u;逆起電圧推定に用いる電流値 I* ;モーター電流指令値 Imax ;モーター入力電流最大値 IM*;モーター位置決め電流 IR*;モーター動特性補償電流 を用いることを特徴とする。
In order to achieve the second object, a current amplification control device according to a second aspect of the present invention, as shown in the claim correspondence diagram of FIG. When the maximum current input to the motor a is limited, the motor back electromotive voltage estimating unit h sets the current value u used for back electromotive voltage estimation as follows: when I * ≦ Imax, u = IM * I * > when Imax and IM * ≦ Imax, u = IM * - {IR * - (Imax -IM *)} / 2 I *> when Imax and IM *> Imax, u = Imax where, u; back EMF current I used in the estimate *; motor current command value Imax; motor input current maximum value IM *; motor positioning current IR *; characterized by using a motor dynamic characteristic compensation current.

【0011】[0011]

【作用】第1の発明の作用を説明する。The operation of the first invention will be described.

【0012】パワートランジスタ部bからモーターaへ
の電流供給時、モーター動特性補償部eにおいて、モー
ターaの動特性の非線形性やモデル化誤差を補償しモー
ターの動特性が常に予め設定された線形モデルとなるよ
うにロバスト補償制御するためのモーター入力電流が算
出され、モーター位置決め制御部fにおいて、予め設定
されたモーターaの動特性を得るためにモデルマッチン
グ演算を行ってモーター入力電流が算出され、モーター
電流指令値決定部gにおいて、前記モーター動特性補償
部eにより算出されたモーター入力電流と前記モーター
位置決め制御部fにより算出されたモーター入力電流を
加算し、モーター電流指令値が決定される。そして、モ
ーター逆起電圧推定部hにおいて、前記モーター位置決
制御部fにより算出されたモーター入力電流と、前記
モータ角位置検出手段cにより検出されたモーターの
角位置と、前記モーター動特性補償部eで予め設定され
た線形モデルのモーター動特性と、に基づきモーター角
速度を推定し、推定されたモーター角速度と、予め測定
したモーターの逆起電圧定数との積算によりモーターa
の逆起電圧が推定される。そして、基本スイッチング時
間演算部iにおいて、モーター電源電圧検出手段dによ
り検出されたモータの電源電圧から前記モーター逆起電
推定部hにより推定されたモーターの逆起電圧を減算
した値を、予め測定したモーターaやパワートランジス
タ部bのインピーダンスにより除算して求めた電流値
と、前記モーター電流指令値決定部gにより決定したモ
ーター電流指令値との比に応じて前記パワートランジス
タ部bの基本スイッチング時間が決定され、パワートラ
ンジスタ・スイッチング制御部jにおいて、前記モータ
ー電流指令値と前記基本スイッチング時間に基づいて、
前記パワートランジスタ部bのスイッチングが制御され
る。
When the current is supplied from the power transistor section b to the motor a, the motor dynamic characteristic compensating section e compensates for the non-linearity of the dynamic characteristic of the motor a and the modeling error, and modulates the motor.
The dynamic characteristics of the monitor always become a preset linear model.
The calculated motor input current for sea urchin robust compensation control, the motor positioning control section f, preset
Model match to obtain the dynamic characteristics of the motor a
The motor input current is calculated by performing the motor operation current compensation.
The motor input current calculated by the unit e and the motor input current calculated by the motor positioning control unit f are
The motor current command value is determined by the addition. Then, the motor counter electromotive voltage estimation unit h, the the motor input current calculated by the motor positioning control section f, of the motor detected by the <br/> motor over angle position detecting means c
Angular position and preset in the motor dynamic characteristic compensation unit e
Motor angle based on the linear model motor dynamics
Estimate the speed and measure the estimated motor angular speed in advance
The motor a is calculated by integrating with the back electromotive force constant of the motor
Is estimated. Then, in the basic switching time calculating section i, the motor power supply voltage detecting means d
The motor back electromotive voltage estimated by the motor back electromotive voltage estimation unit h is subtracted from the detected power supply voltage of the motor.
The value, the current value obtained by dividing the impedance of the pre-measured motor a and the power transistor unit b
And the motor determined by the motor current command value determination unit g.
Basic switching time of the power transistor unit b in accordance with the ratio of Ta current command value is determined, in the power transistor switching control unit j, based on the motor current command value and the basic switching time,
Switching of the power transistor section b is controlled.

【0013】したがって、電流検出部や電流フィードバ
ック回路を必要とせずコスト的に有利としながら、モー
ターaの動的特性と位置決め電流と角位置情報を用いて
モーター逆起電圧が推定され、この推定逆起電圧を用い
て直接検出したモーター電源電圧を補正することで、モ
ーターaが高速で回転する場合においても設計目標にほ
ぼ一致するモーターaの位置決め応答が得られる。
Accordingly, the motor back electromotive voltage is estimated using the dynamic characteristics of the motor a, the positioning current, and the angular position information, while eliminating the need for a current detection unit and a current feedback circuit and making it advantageous in terms of cost. By correcting the motor power supply voltage directly detected using the electromotive voltage, a positioning response of the motor a substantially matching the design target can be obtained even when the motor a rotates at high speed.

【0014】第2の発明の作用を説明する。The operation of the second invention will be described.

【0015】モーターaへ入力する最大電流が制限され
ている場合、前記モーター逆起電圧推定部hにおいて逆
起電圧推定に用いる電流値uを、上記のように、電流指
令値I* に対するモーター入力電流最大値Imax とモー
ター位置決め電流IM*に対するモーター入力電流最大値
Imax との大小関係に応じ、IM*からImax までモータ
ー動特性補償部eとモーター位置決め制御部fとの重み
づけを同じに規定することで、より正確にモーターaの
角速度を推定でき、この結果、モーターaへ入力する最
大電流が制限されている場合に精度よくモーターaの逆
起電圧を推定することができる。
When the maximum current input to the motor a is limited, the motor back electromotive voltage estimating section h converts the current value u used for estimating the back electromotive voltage into the motor input value for the current command value I * as described above. According to the magnitude relation between the maximum current value Imax and the maximum motor input current value Imax with respect to the motor positioning current IM * , the weights of the motor dynamic characteristic compensating unit e and the motor positioning control unit f are defined to be the same from IM * to Imax. This makes it possible to more accurately estimate the angular velocity of the motor a, and as a result, it is possible to accurately estimate the back electromotive voltage of the motor a when the maximum current input to the motor a is limited.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】まず、構成を説明する。First, the configuration will be described.

【0018】図2は本発明実施例の電流増幅制御装置を
示すブロック構成図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a current amplification control device according to an embodiment of the present invention.

【0019】実施例装置は、図2に示すように、モータ
ー100(モーターaに相当),コントローラ101,
角位置検出装置102(モーター角位置検出手段cに相
当)で構成されている。
As shown in FIG. 2, the apparatus of the embodiment includes a motor 100 (corresponding to a motor a), a controller 101,
It comprises an angular position detecting device 102 (corresponding to a motor angular position detecting means c).

【0020】前記コントローラ101は、モーター角位
置検出装置102からのモーター角位置信号θとモータ
ー電源電圧VE とモーター角位置指令値θ* を入力し、
パワートランジスタ制御信号を出力する演算装置111
と、パワートランジスタ制御信号に基づいてモーター1
00に電流を供給するパワートランジスタ部110(パ
ワートランジスタ部bに相当)で構成されている。
The controller 101 inputs a motor angular position signal θ from the motor angular position detecting device 102, a motor power supply voltage VE, and a motor angular position command value θ * ,
Arithmetic unit 111 for outputting power transistor control signal
And the motor 1 based on the power transistor control signal.
A power transistor unit 110 (corresponding to a power transistor unit b) for supplying a current to the power supply unit 00 is provided.

【0021】前記演算装置111は、モーター位置決め
制御部130と、電流増幅制御演算部131とを有して
構成されている。
The arithmetic unit 111 has a motor positioning control unit 130 and a current amplification control arithmetic unit 131.

【0022】前記モーター位置決め制御部130につい
て、後輪操舵制御系と本実施例の電流増幅制御装置とを
組み合わせてモーター位置決めコントローラを構成した
場合について説明する(図3参照)。
A description will be given of a case where the motor positioning controller 130 is configured by combining the rear wheel steering control system and the current amplification controller of the present embodiment to form a motor positioning controller (see FIG. 3).

【0023】モーター位置決め制御部130は、ロバス
ト補償により制御対象の非線形性やモデルか誤差を補償
し制御対象が常に設計者が定めた線形モデルになるよう
制御するロバスト補償器130a(モータ動特性補償部
eに相当)と、制御対象の応答が設計者が希望する応答
になるように制御するモデルマッチング制御部130b
(モーター位置決め制御部fに相当)と、パワートラン
ジスタ部110等の素子の能力を考慮し、ロバスト補償
器130aの出力IR*とモデルマッチング制御部130
bの出力IM*を加え合わせた値の最大値に制限を加えて
電流指令値I* を算出するモーター入力電流制限部13
0c(モーター指令電流値決定部gに相当)からなり、
電流増幅制御演算部131に各演算結果であるモーター
電流指令値I* ,モーター動特性補償電流IR*,モータ
ー位置決め電流IM*,モータ角位置θを出力する。
The motor positioning control unit 130 compensates for non-linearity or model error of the control object by robust compensation, and controls the control object to always be a linear model determined by the designer. And a model matching control unit 130b for controlling the response of the control target so that the response desired by the designer is obtained.
(Equivalent to the motor positioning control unit f) and the output IR * of the robust compensator 130a and the model matching control unit 130 in consideration of the capabilities of elements such as the power transistor unit 110.
motor input current limiter 13 for calculating the current command value I * by limiting the maximum value of the sum of the outputs IM * of b.
0c (corresponding to the motor command current value determination unit g),
A motor current command value I * , a motor dynamic characteristic compensation current IR * , a motor positioning current IM * , and a motor angular position θ are output to the current amplification control calculation unit 131.

【0024】前記電流増幅制御演算部131は、図2に
示すように、モータ電源電圧検出部120(モーター電
源電圧検出手段dに相当)と、基本DUTY比演算部1
21(基本スイッチング時間演算部iに相当)と、DU
TY比補正量演算部122と、パワートランジスタ・ス
イッチング制御部123(パワートランジスタ・スイッ
チング制御部jに相当)と、モータ逆起電圧推定部(モ
ータ逆起電圧推定部hに相当)124を有して構成され
ている。
As shown in FIG. 2, the current amplification control operation unit 131 includes a motor power supply voltage detection unit 120 (corresponding to motor power supply voltage detection means d) and a basic DUTY ratio calculation unit 1
21 (corresponding to the basic switching time calculation unit i) and DU
It has a TY ratio correction amount calculator 122, a power transistor / switching controller 123 (corresponding to a power transistor / switching controller j), and a motor back electromotive voltage estimator (corresponding to a motor back electromotive voltage estimator h) 124. It is configured.

【0025】前記モーター電源電圧検出部120は、モ
ーター100の電源電圧VE を検出する。前記基本DU
TY比演算部121は、予め測定してあるモーター10
0の内部抵抗やパワートランジスタ部110のON抵抗
等の合成抵抗値とモーター電源電圧VE からパワートラ
ンジスタ・スイッチング周期FW におけるスイッチング
ONの比率(PWM−DUTY比)を算出し、パワート
ランジスタ部110の基本出力段スイッチング時間TD
を演算する。前記DUTY比補正量演算部122は、基
本DUTY比演算部121で演算される基本出力段スイ
ッチング時間TDの補正量を演算し、補正出力段スイッ
チング時間TC を算出する。前記パワートランジスタ・
スイッチング制御部123は、基本出力段スイッチング
時間TD と補正出力段スイッチング時間TC を加え合わ
せた時間TONとモーター電流指令値I* に基づいて、パ
ワートランジスタ部110のスイッチングを制御するパ
ワートランジスタ制御信号を出力する。
The motor power supply voltage detector 120 detects the power supply voltage VE of the motor 100. The basic DU
The TY ratio calculation unit 121 is provided with the motor 10 measured in advance.
The switching ON ratio (PWM-DUTY ratio) in the power transistor switching cycle FW is calculated from the internal resistance of the power transistor unit 110 and the combined resistance value such as the ON resistance of the power transistor unit 110 and the motor power supply voltage VE. Output stage switching time T D
Is calculated. The DUTY ratio correction amount calculating unit 122 calculates the correction amount of basic output stage switching time T D which is calculated by the basic DUTY ratio calculating unit 121 calculates a correction output stage switching time T C. The power transistor
The switching control unit 123, based on the basic output stage switching time T D and the correction output stage switching time T C was added combined time T ON and the motor current command value I *, any one of the power transistor for controlling the switching of the power transistor 110 Outputs control signal.

【0026】前記モータ逆起電圧推定部124は、モー
ター電流指令値I* ,モーター位置決め電流IM*,モー
タ角位置θを入力し、ロバスト補償器130aにより線
形化された制御対象の伝達特性から図4に示すようなモ
ーター角速度推定器を構成し、このモーター角速度推定
器から得られるモーター角速度推定値dθ# と、予め測
定したモーター100の諸元値である逆起電圧定数KR
によりモーター100が回転することにより生じる逆起
電圧VR が推定検出される。
The motor back electromotive voltage estimating unit 124 receives the motor current command value I * , the motor positioning current IM * , and the motor angular position θ, and obtains a diagram from the transfer characteristic of the control object linearized by the robust compensator 130a. A motor angular velocity estimator as shown in FIG. 4 is constructed, and a motor angular velocity estimated value dθ # obtained from the motor angular velocity estimator and a back electromotive force constant KR which is a specification value of the motor 100 measured in advance.
As a result, the back electromotive voltage VR generated by the rotation of the motor 100 is estimated and detected.

【0027】尚、この実施例で使用する上付き符号で、
*は目標値を表し、#は推定値を表すものとする。
The superscript used in this embodiment is:
* Indicates a target value, and # indicates an estimated value.

【0028】次に、作用を説明する。Next, the operation will be described.

【0029】[電流増幅制御作動処理]図5はコントロ
ーラ101の演算装置111で行なわれる電流増幅制御
作動処理を示すフローチャートで、以下、各ステップに
ついて説明する。
[Current Amplification Control Operation Process] FIG. 5 is a flowchart showing the current amplification control operation process performed by the arithmetic unit 111 of the controller 101. Each step will be described below.

【0030】ステップ50では、モーター100の位置
決め時間であるか否かが判断される。
In step 50, it is determined whether it is the positioning time of the motor 100 or not.

【0031】ステップ51では、モーター角位置信号θ
とモーター角位置指令値θ* とが入力される。
In step 51, the motor angular position signal θ
And the motor angular position command value θ * are input.

【0032】ステップ52では、ロバスト補償器130
aにおいてモーター動特性補償電流IR*が算出される。
In step 52, the robust compensator 130
At a, the motor dynamic characteristic compensation current IR * is calculated.

【0033】ステップ53では、モデルマッチング制御
部130bにおいてモーター位置決め電流IM*が算出さ
れる。
In step 53, a motor positioning current IM * is calculated in the model matching control section 130b.

【0034】ステップ54では、モーター動特性補償電
流IR*とモーター位置決め電流IM*とを加算することで
モーター電流指令値I* が決定される。
In step 54, the motor current command value I * is determined by adding the motor dynamic characteristic compensation current IR * and the motor positioning current IM * .

【0035】ステップ55では、パワートランジスタ制
御信号の演算時間であるか否かが判断される。
In step 55, it is determined whether or not it is the operation time of the power transistor control signal.

【0036】ステップ56では、モーター電源電圧VE
が入力される。
In step 56, the motor power supply voltage VE
Is entered.

【0037】ステップ57では、モーター逆起電圧推定
部124において、モーター角位置信号θとモーター動
特性補償電流IR*とモーター位置決め電流IM*により逆
起電圧VR が算出される。
In step 57, the motor back electromotive voltage estimator 124 calculates the back electromotive voltage VR from the motor angular position signal θ, the motor dynamic characteristic compensation current IR *, and the motor positioning current IM * .

【0038】ステップ58では、モーター電源電圧VE
と逆起電圧VR とモーター電流指令値I* と予め測定し
てあるモーター100の内部抵抗やパワートランジスタ
部110のON抵抗等の合成抵抗値RM により、パワー
トランジスタ・スイッチング周期FW におけるスイッチ
ングONの比率(PWM−DUTY比)DT が算出され
る。
In step 58, the motor power supply voltage VE
And the combined resistance value R M of the ON resistance of the internal resistor and a power transistor 110 of the motor 100 is previously measured counter electromotive voltage VR and the motor current command value I *, any one of the switching ON of the power transistor switching period F W (PWM-DUTY ratio) D T is calculated.

【0039】ステップ59では、PWM−DUTY比D
T とパワートランジスタ・スイッチング周期FW により
基本出力段スイッチング時間であるパワートランジスタ
ON基準時間TD が算出され、このパワートランジスタ
ON基準時間TD とパワートランジスタ部110におけ
るゲート抵抗R1 とゲート容量C1 によりパワートラン
ジスタ部110の補正出力段スイッチング時間であるゲ
ートのスイッチング延長時間TC が算出される。
In step 59, the PWM-DUTY ratio D
T and the power transistor switching period F W by the power transistor ON reference time is a basic output stage switching time T D is calculated, the gate resistor R 1 and the gate capacitance C in the power transistors ON reference time T D and the power transistor unit 110 switching extended time T C of the gate is a corrected output stage switching time of the power transistor unit 110 is calculated by 1.

【0040】ステップ60では、ゲートのスイッチング
延長時間TC とパワートランジスタON基準時間TD
よりパワートランジスタスイッチ時間TON(=TD +T
C )が算出される。
In step 60, the power transistor switching time T ON (= T D + T) is determined by the gate switching extension time T C and the power transistor ON reference time T D.
C ) is calculated.

【0041】ステップ61では、モーター電流指令値I
* から出力方向(正転か逆転か)を決定し、パワートラ
ンジスタスイッチ時間TONにしたがって、パワートラン
ジスタ・スイッチング制御信号が出力される。
In step 61, the motor current command value I
The output direction (forward or reverse) is determined from * , and a power transistor switching control signal is output according to the power transistor switch time T ON .

【0042】[電流増幅制御作用]電流増幅制御は、図
5に示すフローチャートにしたがって行なわれる。
[Current Amplification Control Operation] The current amplification control is performed according to the flowchart shown in FIG.

【0043】すなわち、ステップ57では、モーター逆
起電圧推定部124において逆起電圧VR が算出される
が、このモーター逆起電圧VR の推定について説明す
る。
That is, at step 57, the back electromotive voltage VR is calculated by the motor back electromotive voltage estimating section 124. The estimation of the motor back electromotive voltage VR will be described.

【0044】まず、ロバスト補償器130aにより線形
化された制御対象の伝達特性から図4に示すようなモー
タ角速度推定器が構成されるが、線形化された制御対象
の伝達特性は、下記の式で表すことができる。
First, a motor angular velocity estimator as shown in FIG. 4 is constructed from the transfer characteristic of the control object linearized by the robust compensator 130a. The transfer characteristic of the linearized control object is expressed by the following equation. Can be represented by

【0045】 θ=nmo/(s2 +dm1s+dmo) …(1) ただし、s;微分演算子 また、モーター角速度推定器の状態方程式は、下記の式
で表すことができる。
Θ = n mo / (s 2 + d m1 s + d mo ) (1) where s is a differential operator. The state equation of the motor angular velocity estimator can be expressed by the following equation.

【0046】 dω/dt=A#・ω+Kθ+B#・u …(2) dθ# =Dω+Hθ …(3) ただし、u;モーター角速度推定器入力(=IM*) A# =−dm1−L B# =Lnmo K=−L(dm1+L)−dmo H=L dθ# ;モーター角速度推定値 L;設計者が任意に設定する定数 上記式から算出されるモーター角速度推定値dθ# と、
予め測定したモーター100の諸元値である逆起電圧定
数KR により、モーター100が回転することにより生
じる逆起電圧VR は下記の式にて推定算出される。
[0046] dω / dt = A # · ω + Kθ + B # · u ... (2) dθ # = Dω + Hθ ... (3) However, u; motor angular velocity estimator input (= IM *) A # = -d m1 -L B # = Ln mo K = -L (d m1 + L) -d mo H = L dθ #; and the motor angular velocity estimate designer is calculated from the constants above formula arbitrarily set d [theta] #,; motor angular velocity estimate L
The back electromotive force VR generated by the rotation of the motor 100 is estimated and calculated by the following equation based on the back electromotive voltage constant KR which is a specification value of the motor 100 measured in advance.

【0047】 VR =KR・dθ# …(4) そして、ステップ58において、パワートランジスタ・
スイッチング周期FWにおけるスイッチングONの比率
であるPWM−DUTY比DT が、検出されるモーター
電源電圧VE を逆起電圧VR により補正した項(VE −
VR )を用いた下記の式で求められる。
VR = KR · dθ # (4) Then, at step 58, the power transistor
The PWM-DUTY ratio DT , which is the ratio of switching ON in the switching period FW , is a term (VE−V) obtained by correcting the detected motor power supply voltage VE with the back electromotive force VR.
It can be obtained by the following equation using VR).

【0048】 IMAX =(VE −VR )/RM …(5) ただし、IMAX ;PWM−DUTY比100%時の電流
値 DT =I* /IMAX …(6) しかし、このようなパワートランジスタ部110をスイ
ッチングすることによりモーター電流Iを制御するよう
な電流増幅制御方法だけでは、パワートランジスタ部1
10のゲート抵抗(配線抵抗等を含む)R1 とゲート容
量C1 によるゲート電圧VC の応答遅れと、ゲートのス
イッチングの遅れのため、モーター印加電圧は、電流印
加開始側で遅れを持った波形となり、モーター電流指令
値I* とモーター電流とは一致しない。
[0048] I MAX = however (VE -VR) / R M ... (5), I MAX; current value when PWM-DUTY ratio 100% D T = I * / I MAX ... (6) However, like this Only the current amplification control method of controlling the motor current I by switching the power transistor unit 110 requires the power transistor unit 1
Due to the response delay of the gate voltage V C due to the gate resistance R 1 (including the wiring resistance) and the gate capacitance C 1 and the switching delay of the gate, the motor applied voltage has a delay on the current application start side. It becomes a waveform, and the motor current command value I * does not match the motor current.

【0049】そこで、上記遅れの影響によるパワートラ
ンジスタ・スイッチング基準信号に対するモーター印加
電圧V ME の欠損部分と等しい面積になるように、ゲート
のスイッチング時間を延長すればよい。
Therefore, the gate switching time may be extended so as to have an area equal to the area of the motor applied voltage VME missing from the power transistor switching reference signal due to the delay.

【0050】まず、モーター印加電圧V ME の欠損部分の
面積SGは次式により算出される。
Firstly, the area S G of lost portion of the motor applied voltage V ME is calculated by the following equation.

【0051】 SG =VME*TD −∫{1−exp(−t/TG )VME}dt+VME*LG =VME*TD −[t+exp(−t/TG )/TG0 TD*VME+VME*LG =(VME/TG ){1−exp(−TD /TG )}+VME*LG …(7) ただし、TG =R1 *C1 ;ゲート抵抗、ゲート容量に
よる時定数 TD =DT /FW ;パワートランジスタON基準時間 LG ;ゲートのスイッチング遅れ時間 したがって、ゲートのスイッチング延長時間TC は以下
の(8) 式となる。
[0051] S G = V ME * T D -∫ {1-exp (-t / T G) V ME} dt + V ME * L G = V ME * T D - [t + exp (-t / T G) / T G] 0 TD * V ME + V ME * L G = (V ME / T G) {1-exp (-T D / T G)} + V ME * L G ... (7) however, T G = R 1 * C 1; gate resistor, the time constant due to the gate capacitance T D = D T / F W ; power transistor ON reference time L G; gate switching delay time therefore, switching extension time T C of the gates to the following equation (8) Become.

【0052】 TC =(1/TG ){1−exp(−t/TG )}+LG …(8) ここで、LG ,R1 ,C1 の値は、素子の規格及び実験
から予め求めておく。また、このスイッチング延長時間
C は、パワートランジスタON基準時間TD を関数と
するマップにより求めるようにしてもよい。
T C = (1 / T G ) {1−exp (−t / T G )} + L G (8) Here, the values of L G , R 1 , and C 1 are based on the specifications and experiments of the device. Beforehand. Further, the switching extension time T C may be obtained from a map having the power transistor ON reference time T D as a function.

【0053】そして、ステップ60において、パワート
ランジスタON基準時間TD と、ゲートのスイッチング
延長時間TC ,パワートランジスタON基準時間TD
りパワートランジスタスイッチ時間TONが、下記の式に
て算出される。
In step 60, the power transistor switch time T ON is calculated by the following equation from the power transistor ON reference time T D , the gate switching extension time T C , and the power transistor ON reference time T D. .

【0054】 TON=TD +TC …(9) さらに、ステップ61では、モーター電流指令値I*
ら出力方向(正転か逆転か)が決定され、パワートラン
ジスタスイッチ時間TONにしたがって、パワートランジ
スタ・スイッチング制御信号が出力される。
T ON = T D + T C (9) In step 61, the output direction (forward or reverse) is determined from the motor current command value I * , and the power is switched according to the power transistor switch time T ON . A transistor switching control signal is output.

【0055】以上のような演算処理を実行することによ
り、モーター電流をフィードバックすることなく、モー
ター100が高速で回転するような位置決め応答時にお
いてもモーター電流指令値I* とモーター電流Iとの一
致性が高い高応答による電流増幅制御を達成することが
できる。
By performing the above-described arithmetic processing, the motor current command value I * and the motor current I can be matched even during a positioning response in which the motor 100 rotates at high speed without feeding back the motor current. Current amplification control with high response and high response can be achieved.

【0056】[逆起電圧推定の他の例]上述した逆起電
圧推定方法では、モーター逆起電圧推定部124のモー
ター角速度推定器の入力uは、線形化された制御対象に
対し所望の応答を得るための入力であるモデルマッチン
グ制御部130bの出力であるモーター位置決め電流I
M*を用いている。
[Another Example of Back EMF Estimation] In the above back EMF estimation method, the input u of the motor angular velocity estimator of the motor back EMF estimation unit 124 has a desired response to the linearized control object. The motor positioning current I, which is the output of the model matching control unit 130b, which is the input for obtaining
M * is used.

【0057】しかし、モーター位置決め電流IM*とモー
ター動特性補償電流IR*とを加算したモーター電流指令
値I* の最大値が制限されるような場合、モーター10
0に入力されるモーター位置決め電流IM*の寄与率が明
らかではないので、モーター角速度推定器入力uを決定
するのに以下のような条件を施すことにする。本条件を
付加することにより、より正確にモーター100の角速
度を推定することが可能となる。
However, if the maximum value of the motor current command value I * obtained by adding the motor positioning current IM * and the motor dynamic characteristic compensation current IR * is limited, the motor 10
Since the contribution of the motor positioning current IM * input to 0 is not clear, the following conditions are applied to determine the motor angular velocity estimator input u. By adding this condition, the angular velocity of the motor 100 can be more accurately estimated.

【0058】I* ≦Imax のとき、 u=IM** >Imax かつIM*≦Imax のとき、 本位置決め制御系におけるロバスト補償器130aとモ
デルマッチング制御部130bの重みは同じであるの
で、 u=IM*−{IR*−(Imax −IM*)}/2 I* >Imax かつIM*>Imax のとき、 u=Imax ここで、Imax はモーター入力電流制限部130cの制
限値である。
When I * ≦ Imax, when u = IM * I * > Imax and when IM * ≦ Imax, the weights of the robust compensator 130a and the model matching control unit 130b in this positioning control system are the same. = IM * - {IR * - (Imax -IM *)} when / 2 I *> Imax and IM *> Imax, u = Imax where, Imax is the limit value of the motor input current limiting unit 130c.

【0059】[シミュレーション結果]図6はモーター
の逆起電圧を考慮しない先行技術におけるステップ応答
特性であって、モーター電源電圧がモーターの逆起電圧
により補正されなくてDUTY比の算出に用いる値が一
定の電圧により与えられるので、モーター角位置特性に
おいて、目標特性に対し実特性に大きなズレが生じてい
る。
[Simulation Result] FIG. 6 shows a step response characteristic in the prior art in which the back electromotive voltage of the motor is not taken into consideration. The motor power supply voltage is not corrected by the back electromotive voltage of the motor. Since the motor angular position characteristic is given by a constant voltage, the actual characteristic has a large deviation from the target characteristic.

【0060】図7は第1の発明実施例を適用した場合の
ステップ応答特性であって、モーター電源電圧が推定さ
れるモーターの逆起電圧により補正されることで、DU
TY比の算出に用いる値が実際値に近似し、モーター角
位置特性において、目標特性に対して実特性の一致性が
高く、第1の発明の有効性が確認された。
FIG. 7 shows a step response characteristic when the first embodiment of the present invention is applied. The DU is obtained by correcting the motor power supply voltage by the estimated back electromotive voltage of the motor.
The value used for calculating the TY ratio was close to the actual value, and in the motor angular position characteristics, the actual characteristics were highly consistent with the target characteristics, confirming the effectiveness of the first invention.

【0061】図8は第1の発明を適用した場合のモータ
印加電圧比較特性図であり、図9は第2の発明であるモ
ーター角速度推定器の入力uに上記条件を付加した場合
のモータ印加電圧比較特性図である。
FIG. 8 is a graph showing characteristics of comparison of the voltage applied to the motor when the first invention is applied. FIG. 9 is a graph showing the characteristics of the motor applied when the above condition is added to the input u of the motor angular velocity estimator according to the second invention. It is a voltage comparison characteristic figure.

【0062】このシミュレーション結果の比較から、モ
ーター角速度推定器の入力uに上記条件を付加すること
で、条件を付加しない場合に比べてより正確にモーター
の逆起電圧を推定することができることが確認された。
From the comparison of the simulation results, it has been confirmed that by adding the above condition to the input u of the motor angular velocity estimator, the back electromotive force of the motor can be estimated more accurately than when no condition is added. Was done.

【0063】次に、効果を説明する。Next, the effects will be described.

【0064】(1)実施例の電流増幅制御装置にあって
は、モーター100の動的特性と、モーター100の位
置決め電流IM*と、モーター100の角位置信号θによ
りモーター100の逆起電圧VR を推定し、この推定し
た逆起電圧VR を用いて直接検出したモーター電源電圧
VE を補正し、パワートランジスタ部110のスイッチ
ングを制御する装置としたため、電流検出部や電流フィ
ードバック回路を必要とせずコスト的に有利としなが
ら、モーター100が高速で回転する時に設計目標にほ
ぼ一致するモーター100の位置決め応答を得る装置を
提供することができる。
(1) In the current amplification control device according to the embodiment, the back electromotive force VR of the motor 100 is determined by the dynamic characteristics of the motor 100, the positioning current IM * of the motor 100, and the angular position signal θ of the motor 100. And a device for controlling the switching of the power transistor unit 110 by correcting the motor power supply voltage VE directly detected by using the estimated back electromotive voltage VR, so that the current detection unit and the current feedback circuit are not required, and the cost is reduced. Advantageously, it is possible to provide an apparatus that obtains a positioning response of the motor 100 that substantially matches a design target when the motor 100 rotates at a high speed.

【0065】(2)実施例の電流増幅制御装置にあって
は、逆起電圧VR を推定するにあたって、モーター位置
決め電流IM*とモーター動特性補償電流IR*とを加算し
たモーター電流指令値I* の最大値が制限されるような
場合、モーター角速度推定器入力uを決定する条件を付
加する装置としたため、モーター100に入力されるモ
ーター位置決め電流IM*の寄与率が明らかとなり、より
正確にモーター100の角速度を推定することが可能と
なり、この結果、モーター逆起電圧VR の推定精度を高
めることができる。
(2) In the current amplification control device of the embodiment, when estimating the back electromotive voltage VR, the motor current command value I * obtained by adding the motor positioning current IM * and the motor dynamic characteristic compensation current IR * . When the maximum value of the motor angular velocity estimator is limited, a condition for determining the input u of the motor angular velocity estimator is added. Therefore, the contribution of the motor positioning current IM * input to the motor 100 becomes clear, and the motor It is possible to estimate the angular velocity of 100, and as a result, the estimation accuracy of the motor back electromotive voltage VR can be improved.

【0066】(3)実施例の電流増幅制御装置にあって
は、基本出力段スイッチング時間であるパワートランジ
スタON基準時間TD と補正出力段スイッチング時間で
あるゲートのスイッチング延長時間TC を加え合わせた
時間TONと、モーター電流指令値I* に基づいて、パワ
ートランジスタ部110のスイッチングを制御する装置
としたため、パワートランジスタ部110の動的特性の
バラツキにかかわらず、モーター電流指令値I* に対し
て一致性の高いモーター電流Iを得ることができる。
(3) In the current amplification control device of the embodiment, the power transistor ON reference time T D which is the basic output stage switching time and the gate switching extension time T C which is the corrected output stage switching time are added. time T oN and, on the basis of the motor current command value I *, due to a device for controlling the switching of the power transistor 110, regardless of the variation in the dynamic characteristics of the power transistor unit 110, the motor current command value I * On the other hand, it is possible to obtain a highly consistent motor current I.

【0067】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。
Although the embodiment has been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to the embodiment, and any changes or additions without departing from the spirit of the invention are included in the invention. It is.

【0068】例えば、実施例では4WSシステムのモー
ター駆動電流制御部への適用例を示したが、4WSシス
テム以外にもモーター駆動電流を制御する様々なシステ
ムの駆動電流制御部に本発明を適用することができる。
For example, in the embodiment, an example in which the present invention is applied to a motor drive current control unit of a 4WS system has been described. However, the present invention is applied to drive current control units of various systems that control a motor drive current other than the 4WS system. be able to.

【0069】[0069]

【発明の効果】請求項1記載の第1の発明にあっては、
電流指令値に基づきモーター電流を制御する電流増幅制
御装置において、モーター電源電圧と予め測定したモー
ターの内部抵抗やパワートランジスタ部のインピーダン
ス特性よりパワートランジスタ部の基本出力段スイッチ
ング時間を演算する基本スイッチング時間演算部と、パ
ワートランジスタ部に供給される電流指令値と基本出力
段スイッチング時間に基づいて、パワートランジスタ部
のスイッチングを制御するパワートランジスタ・スイッ
チング制御部と、を備えている装置としたため、電流検
出部や電流フィードバック回路を必要とせずコスト的に
有利としながらモーターが高速で回転する時に設計目標
にほぼ一致するモーターの位置決め応答を得る装置を提
供することができるという効果が得られる。
According to the first aspect of the present invention,
In a current amplification controller that controls the motor current based on the current command value, the basic switching time to calculate the basic output stage switching time of the power transistor unit from the motor power supply voltage and the measured internal resistance of the motor and the impedance characteristics of the power transistor unit Since the device includes an arithmetic unit and a power transistor switching control unit that controls switching of the power transistor unit based on a current command value supplied to the power transistor unit and a basic output stage switching time, current detection is performed. An advantage is obtained in that a device that obtains a positioning response of the motor that substantially matches the design target when the motor rotates at a high speed can be provided while requiring no parts or a current feedback circuit and making it advantageous in cost.

【0070】請求項2記載の第2の発明にあっては、電
流指令値に基づきモーター電流を制御する電流増幅制御
装置において、パワートランジスタ部の動的特性を考慮
し、基本スイッチング時間演算部で演算される基本出力
段スイッチング時間の補正量を演算するスイッチング時
間補正量演算手段を備え、パワートランジスタ・スイッ
チング制御部は、基本出力段スイッチング時間とスイッ
チング時間補正量演算手段で算出される補正出力段スイ
ッチング時間を加え合わせた時間と電流指令値に基づい
て、パワートランジスタ部のスイッチングを制御する手
段としたため、上記効果に加え、モーターへ入力する最
大電流が制限されている場合に精度よくモーターの逆起
電圧を推定することができるという効果が得られる。
According to a second aspect of the present invention, in the current amplification control device for controlling the motor current based on the current command value, the basic switching time calculation unit takes into account the dynamic characteristics of the power transistor unit. A switching time correction amount calculating means for calculating a correction amount of the calculated basic output stage switching time, wherein the power transistor / switching control unit includes a basic output stage switching time and a correction output stage calculated by the switching time correction amount calculating means. Since the switching of the power transistor section is controlled based on the current command value and the time obtained by adding the switching time, in addition to the above-described effects, when the maximum current input to the motor is limited, the reverse of the motor is accurately performed. The effect that the electromotive voltage can be estimated is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の電流増幅制御装置を示すクレーム対応
図である。
FIG. 1 is a diagram corresponding to claims showing a current amplification control device of the present invention.

【図2】本発明実施例の電流増幅制御装置を示すブロッ
ク構成図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a current amplification control device according to an embodiment of the present invention.

【図3】実施例装置のモータ位置決め制御部の詳細ブロ
ック図である。
FIG. 3 is a detailed block diagram of a motor positioning control unit of the embodiment device.

【図4】実施例装置のモーター逆起電圧推定部のモータ
ー角速度推定器の制御ブロック図である。
FIG. 4 is a control block diagram of a motor angular velocity estimator of a motor back electromotive voltage estimating unit of the example apparatus.

【図5】本発明実施例のコントローラの演算装置で行な
われる電流増幅制御処理作動の流れを示すフローチャー
トである。
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of a current amplification control processing operation performed by the arithmetic unit of the controller according to the embodiment of the present invention.

【図6】モーター逆起電圧推定を行なわない先行技術に
よるステップ応答のシミュレーション特性図である。
FIG. 6 is a simulation characteristic diagram of a step response according to the prior art in which motor back electromotive force estimation is not performed.

【図7】モーター逆起電圧推定による実施例技術による
ステップ応答のシミュレーション特性図である。
FIG. 7 is a simulation characteristic diagram of a step response according to the embodiment technology based on motor back electromotive voltage estimation.

【図8】第1の発明でのモーター逆起電圧推定によるモ
ーター印加電圧シミュレーション特性図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram of a motor applied voltage simulation by estimating a motor back electromotive voltage in the first invention.

【図9】第2の発明でのモーター逆起電圧推定によるモ
ーター印加電圧シミュレーション特性図である。
FIG. 9 is a characteristic diagram of a motor applied voltage simulation by estimating a motor back electromotive voltage in the second invention.

【図10】従来の電流増幅制御装置を示すブロック構成
図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a conventional current amplification control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

a モーター b パワートランジスタ部 c モーター角位置検出手段 d モーター電源電圧検出手段 e モーター動特性補償部 f モーター位置決め制御部 g モーター電流指令値決定部 h モータ逆起電圧推定部 i 基本スイッチング時間演算部 j パワートランジスタ・スイッチング制御部 a motor b power transistor section c motor angular position detecting means d motor power supply voltage detecting means e motor dynamic characteristic compensating section f motor positioning control section g motor current command value determining section h motor back electromotive voltage estimating section i basic switching time calculating section j Power transistor switching controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G05D 3/12 G05D 3/12 T 305 305L 305V H02P 5/06 H02P 5/06 X (56)参考文献 特開 昭58−99279(JP,A) 特開 昭58−99278(JP,A) 特開 昭57−199487(JP,A) 特開 昭57−199486(JP,A) 特開 平5−22978(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 5/00 - 5/26 H02P 7/00 - 7/34 G05B 13/02 G05D 3/00 G05D 3/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI G05D 3/12 G05D 3/12 T 305 305L 305V H02P 5/06 H02P 5/06 X (JP, A) JP-A-58-99278 (JP, A) JP-A-57-199487 (JP, A) JP-A-57-199486 (JP, A) JP-A-5-22978 (JP, A) ( 58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02P 5/00-5/26 H02P 7/00-7/34 G05B 13/02 G05D 3/00 G05D 3/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 モーターに電流を供給するパワートラン
ジスタ部と、 モーターの角位置を検出するモータ角位置検出手段
と、 モーターの電源電圧を検出するモーター電源電圧検出手
段と、 モーターの動特性の非線形性やモデル化誤差を補償しモ
ーターの動特性が常に予め設定された線形モデルとなる
ようにロバスト補償制御するためのモーター入力電流を
算出するモーター動特性補償部と、予め設定された モーターの動特性を得るためににモデル
マッチング演算を行ってモーター入力電流を算出するモ
ーター位置決め制御部と、 前記モーター動特性補償部により算出されたモーター入
電流と前記モーター位置決め制御部により算出された
モーター入力電流を加算し、モーター電流指令値を決定
するモーター電流指令値決定部と、 前記モーター位置決め制御部により算出されたモーター
入力電流と前記モータ角位置検出手段により検出さ
れたモーターの角位置と、前記モーター動特性補償部で
予め設定された線形モデルのモーター動特性と、に基づ
きモーター角速度を推定し、推定されたモーター角速度
と、予め測定したモーターの逆起電圧定数との積算によ
モーターの逆起電圧を推定するモーター逆起電圧推定
部と、 前記モーター電源電圧検出手段により検出されたモータ
の電源電圧から前記モーター逆起電圧推定部により推定
されたモーターの逆起電圧を減算した値を、予め測定し
たモーターやパワートランジスタ部のインピーダンスに
より除算して求めた電流値と、前記モーター電流指令値
決定部により決定したモーター電流指令値との比に応じ
前記パワートランジスタ部の基本スイッチング時間を
決定する基本スイッチング時間演算部と、 前記モーター電流指令値と前記基本スイッチング時間に
基づいて、前記パワートランジスタ部のスイッチングを
制御するパワートランジスタ・スイッチング制御部と、 を備えていることを特徴とする電流増幅制御装置。
And 1. A motor for supplying a current to the power transistor section, a motor over angle position detecting means for detecting the angular position of the motor, the motor power supply voltage detecting means for detecting a power supply voltage of the motor, the dynamic characteristics of the motor Compensate for nonlinearities and modeling errors
The dynamic characteristic of the motor is always a preset linear model
And a motor dynamics compensator to calculate the motor input current for robust compensation control and a model to obtain the preset motor dynamics
A motor positioning control unit that calculates a motor input current by performing a matching operation; and a motor input control unit that is calculated by the motor dynamic characteristic compensation unit.
Force current and calculated by the motor positioning controller
A motor current command value determining unit that adds a motor input current to determine a motor current command value; and a motor calculated by the motor positioning control unit.
An input current, is detected by the motor over angle position detecting means
Motor angular position and the motor dynamic characteristics compensation section
Based on the motor dynamic characteristics of the preset linear model,
Motor angular velocity, and the estimated motor angular velocity
And the countermeasure voltage constant of the motor
A motor counter electromotive voltage estimation unit that estimates a counter electromotive voltage of the motor Ri, motor detected by the motor power supply voltage detecting means
Estimated by the motor back electromotive voltage estimation unit from the power supply voltage of
The current value obtained by dividing the value obtained by subtracting the back electromotive voltage of the motor by the impedance of the motor and the power transistor portion measured in advance, and the motor current command value
According to the ratio with the motor current command value determined by the determination unit
The basic switching time calculation unit which determines a basic switching time of the power transistor unit Te, the motor current command value and based on the basic switching time, the power transistor switching control unit for controlling the switching of said power transistor unit A current amplification control device, comprising:
【請求項2】 請求項1記載の電流増幅制御装置におい
て、 前記モーターへ入力する最大電流が制限されている場
合、前記モーター逆起電圧推定部は、逆起電圧推定に用
いる電流値uとして、 I* ≦Imax のとき、 u=IM** >Imax かつIM*≦Imax のとき、 u=IM*−{IR*−(Imax −IM*)}/2 I* >Imax かつIM*>Imax のとき、 u=Imax ここで、 u;逆起電圧推定に用いる電流値 I* ;モーター電流指令値 Imax ;モーター入力電流最大値 IM*;モーター位置決め電流 IR*;モーター動特性補償電流 を用いることを特徴とする電流増幅制御装置。
2. The current amplification control device according to claim 1, wherein when the maximum current input to the motor is limited, the motor back electromotive voltage estimating unit sets a current value u used for back electromotive voltage estimation as: when I * ≦ Imax, when u = IM * I *> Imax and IM * ≦ Imax, u = IM * - {IR * - (Imax -IM *)} / 2 I *> Imax and IM *> Imax When u = Imax, u: Current value used for estimating the back electromotive voltage I * ; Motor current command value Imax; Motor input current maximum value IM * : Motor positioning current IR * ; Motor dynamic characteristic compensation current A current amplification control device characterized by the above-mentioned.
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